By | October 13, 2021

Ada pertanyaan kuno yang telah ditanyakan kepada saya selama lebih dari dua puluh tahun ketika membahas Wi-Fi, “Berapa jangkauan jangkauan AP?” Pertanyaan yang sama sering ditanyakan dalam banyak cara lain, seperti “Seberapa jauh sinyal AP akan bergerak” atau “Seberapa jauh klien dapat terhubung ke AP?”

Sejujurnya, ini adalah pertanyaan yang selalu saya tolak untuk memberikan jawaban yang tepat karena ada terlalu banyak variabel: redaman dinding, kehilangan jalur ruang bebas, daya pancar AP, dan kemampuan sensitivitas penerimaan klien Wi-Fi. Pada kenyataannya, sinyal frekuensi radio (RF) akan bergerak selamanya di ruang bebas, tetapi sinyal tersebut terus-menerus kehilangan kekuatannya karena hukum fisika.

Sesekali, Anda mungkin melihat lembar data AP dengan kemampuan “jarak maksimum” dan klaim pemasaran “hingga 183 meter (600 kaki) di pita 2,4 GHz. Angka-angka ini selalu menyesatkan karena tidak mempertimbangkan redaman dinding di lingkungan dalam ruangan. Saat sinyal RF melewati dinding, material akan menyerap sejumlah sinyal RF ke berbagai tingkat. Dinding bata dan beton akan menyerap sinyal secara signifikan, sedangkan drywall akan menyerap sinyal ke tingkat yang lebih rendah. Sinyal 2,4 GHz akan menjadi 1/16 daya asli setelah merambat melalui dinding beton. Sinyal yang sama hanya akan kehilangan setengah kekuatan aslinya setelah melewati material drywall. Intinya adalah bahwa jangkauan AP sepenuhnya bergantung pada lingkungan di mana ia digunakan.

Sasaran cakupan utama untuk jaringan Wi-Fi perusahaan mana pun adalah menyediakan konektivitas kecepatan data tinggi untuk klien yang terhubung dan menyediakan roaming tanpa batas. Kesalahan umum adalah merancang cakupan Wi-Fi hanya berdasarkan kemampuan titik akses. Sejujurnya, jangkauan efektif AP harus benar-benar dari perspektif perangkat klien. Dengan kata lain, desain cakupan harus didasarkan pada perspektif klien Wi-Fi. Sinyal yang diterima berkualitas untuk klien diperlukan untuk menyediakan konektivitas kecepatan data tinggi dan pengalaman pengguna yang baik. Saat mendesain untuk konektivitas kecepatan data tinggi, diperlukan sinyal –70 dBm atau lebih kuat. Wi-Fi tingkat suara memerlukan –67 dBm atau sinyal yang lebih kuat. Juga, perlu diingat bahwa jarak efektif untuk –67 dBm klien akan lebih kecil jaraknya dibandingkan dengan klien yang menerima sinyal –70 dBm. Ingatlah bahwa untuk setiap kehilangan 3 dB, sinyal yang diterima adalah setengah kekuatan. Misalnya, sinyal –70 dBm adalah setengah kekuatan sinyal –67 dBm. Klien harus berada lebih dekat dengan AP untuk sinyal yang diterima –67 dBm.

Tapi saya pikir sinyal frekuensi yang lebih tinggi melemahkan lebih cepat?

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, semakin tinggi frekuensi sinyal RF, semakin kecil panjang gelombang sinyal tersebut. Semakin besar panjang gelombang sinyal RF, semakin rendah frekuensi sinyal itu.

Gambar 1 – Perbandingan panjang gelombang

Secara keliru, sering dianggap bahwa sinyal elektromagnetik frekuensi tinggi dengan panjang gelombang lebih kecil akan melemah lebih cepat daripada sinyal frekuensi rendah dengan panjang gelombang lebih besar. Namun, sifat frekuensi dan panjang gelombang dari sinyal RF tidak menyebabkan atenuasi. Jarak adalah penyebab utama atenuasi (begitu juga dinding tebal). Lebih penting lagi, semua antena memiliki area efektif untuk menerima daya, yang dikenal sebagai bukaan. Seperti yang dinyatakan sebelumnya, persepsinya adalah bahwa sinyal frekuensi tinggi dengan panjang gelombang lebih kecil tidak akan berjalan sejauh sinyal frekuensi rendah dengan panjang gelombang lebih besar. Kenyataannya adalah jumlah energi yang dapat ditangkap oleh aperture antena frekuensi tinggi lebih kecil daripada jumlah energi RF yang dapat ditangkap oleh antena frekuensi rendah. Hal ini berdampak pada jangkauan efektif.

Analogi yang baik untuk radio penerima adalah telinga manusia. Lain kali Anda mendengar mobil turun dari jalan dengan musik keras, perhatikan bahwa hal pertama yang Anda dengar adalah bass (frekuensi lebih rendah). Contoh praktis ini menunjukkan bahwa sinyal frekuensi rendah dengan panjang gelombang lebih besar terdengar dari jarak yang lebih jauh daripada sinyal frekuensi tinggi dengan panjang gelombang lebih kecil.

Meskipun sinyal RF akan menempuh jarak yang sama dalam jumlah waktu yang sama, jika semua aspek lain dari tautan nirkabel serupa, peralatan Wi-Fi yang menggunakan radio 5 GHz akan memiliki kecepatan yang lebih pendek. dering efektife dan area jangkauan yang lebih kecil daripada peralatan Wi-Fi yang menggunakan radio 2,4 GHz.

Tapi bagaimana dengan 6 GHz?

Pengenalan AP Wi-Fi 6E perusahaan berarti diskusi tentang jangkauan efektif pita frekuensi 6 GHz tidak dapat dihindari. Pita frekuensi 2,4 GHz masih dianggap sebagai pita frekuensi “upaya terbaik”, dan saluran 5 GHz digunakan untuk klien yang memerlukan metrik kinerja yang lebih tinggi. Namun, potensi 6 GHz cukup mencengangkan karena semua ruang frekuensi yang baru tersedia (1.200 MHz). Seiring dengan pertumbuhan populasi klien berkemampuan 6 GHz, jaringan Wi-Fi perusahaan juga harus dirancang untuk cakupan 6 GHz dalam ruangan. Vendor sudah memproduksi AP dengan radio untuk ketiga frekuensi tersebut. Dan oleh karena itu, pertanyaan valid khusus untuk Wi-Fi 6E adalah, “Apakah saya harus mendesain ulang jaringan saya karena 6 GHz tidak akan memiliki jangkauan jangkauan efektif yang sama?”

Karena hukum fisika, sinyal elektromagnetik akan melemah selama perjalanan, meskipun kurangnya redaman yang disebabkan oleh penghalang, penyerapan, pemantulan, difraksi, dan sebagainya. Free space path loss (FSPL) adalah hilangnya kekuatan sinyal yang disebabkan oleh pelebaran alami gelombang, sering disebut sebagai beam divergence. Energi sinyal RF menyebar ke area yang lebih luas saat sinyal bergerak lebih jauh dari antena, dan akibatnya, kekuatan sinyal melemah. Salah satu cara untuk mengilustrasikan hilangnya jalur ruang bebas adalah dengan menggunakan analogi balon. Sebelum balon diisi dengan udara, ia tetap kecil tetapi memiliki ketebalan karet yang padat. Setelah balon mengembang dan membesar dan melebar, karet menjadi sangat tipis. Sinyal RF kehilangan kekuatan dengan cara yang hampir sama. Dan karena FSPL, sinyal RF kehilangan daya paling besar pada meter pertama yang dilaluinya.

Sebuah desibel (dB) adalah ukuran logaritmik keuntungan atau kerugian kekuatan sinyal. Gambar 2 menunjukkan bahwa sinyal 2,4 GHz kehilangan sekitar 40 dB pada meter pertama. Alasan utama bahwa jangkauan efektif AP 5 GHz jauh lebih kecil daripada AP 2,4 GHz adalah karena sinyal 5 GHz melemahkan 47 dB pada meter pertama yang sama. Cara yang lebih mudah untuk menjelaskan perbedaannya adalah bahwa sinyal 5 GHz melemah lima kali lebih banyak daripada sinyal 2,4 GHz pada meter pertama. Untungnya, kehilangan kekuatan sinyal ini bersifat logaritmik dan tidak linier; dengan demikian, amplitudo tidak berkurang sebanyak di segmen kedua dengan panjang yang sama seperti menurun di segmen pertama. Ada persamaan logaritma yang bagus untuk menghitung kehilangan jalur ruang bebas; namun, aturan 6 dB dapat dengan mudah memperkirakan FSPL. Aturan 6 dB menyatakan bahwa menggandakan jarak akan mengakibatkan hilangnya amplitudo 6 dB, terlepas dari frekuensinya. Oleh karena itu, pada 2 meter, path loss adalah 46 dB untuk 2,4 GHz, 53 dB untuk 5 GHz, dan 55 dB untuk 6 GHz.

gambar 2 kehilangan jalur ruang bebas pada meter pertama dalam GHz

Gambar 2 – Kehilangan jalur ruang bebas pada meter pertama

Di masa lalu, perencanaan cakupan untuk dua band. Untuk AP frekuensi ganda, perencanaan dan validasi cakupan –65 dBm atau –70 dBm didasarkan pada radio 5 GHz. Alasannya adalah jangkauan efektif 5 GHz jauh lebih kecil dari 2,4 GHz. Oleh karena itu, penggunaan common denominator terendah 5 GHz lebih disukai saat merencanakan cakupan. Kabar baiknya adalah bahwa perbedaan jangkauan efektif antara 6 GHz dan 5 GHz tidak sepenting perbedaan antara 5 GHz dan 2,4 GHz.

Rata-rata, sinyal 6 GHz melemahkan sekitar 2 dB lebih dari sinyal 5 GHz pada meter pertama. Tentu saja, pita 6 GHz besar, jadi itu tergantung pada saluran apa yang digunakan. Misalnya, seperti yang digambarkan pada Gambar 3, pada pita UNII-5 6 GHz, path loss pada meter pertama adalah sekitar 48 dB, yang hanya satu dB perbedaan dari path loss rata-rata 5 GHz. Kehilangan jalur meteran pertama di tengah pita 6 GHz mendekati 49 dB, yang merupakan kerugian 2 dB lebih banyak daripada sinyal 5 GHz.

Gambar 3 kehilangan jalur ruang kosong dalam 6 GHz

Gambar 3 – Kehilangan jalur ruang bebas dalam 6 GHz

Apapun frekuensi atau salurannya, ingat, setelah meter pertama awal, aturan 6 dB menyatakan bahwa menggandakan jarak akan mengakibatkan hilangnya amplitudo 6 dB terlepas dari frekuensinya.

Intinya adalah bahwa perbedaan jangkauan efektif antara 6 GHz dan 5 GHz tidak akan menjadi masalah serius di sebagian besar penerapan Wi-Fi dalam ruangan. Penerapan dalam ruangan dengan kepadatan tinggi saat ini telah dirancang untuk kapasitas dan bukan cakupan. Tentu saja, perbedaan jangkauan efektif antara 6 GHz dan 5 GHz mungkin memiliki dampak yang lebih signifikan di beberapa vertikal, misalnya, lingkungan gudang.

Jadi, apakah Anda harus merombak jaringan Wi-Fi Anda karena masalah jangkauan 6 GHz? Dalam kebanyakan kasus, mungkin tidak. Namun, saya adalah pendukung besar perencanaan dan desain WLAN yang tepat tidak peduli berapa pun frekuensinya. Sebagian besar panggilan pemecahan masalah dapat dicegah jika WLAN direncanakan dan dirancang dengan baik sebelum diterapkan. Sama pentingnya adalah survei validasi pasca penerapan untuk memverifikasi desain WLAN untuk cakupan, kapasitas, dan roaming.

Tak perlu dikatakan, aman untuk mengasumsikan bahwa semua berbagai solusi pemodelan prediktif Wi-Fi seperti Survei Ekahau, Desain iBWave, Survei Situs TamoGraph, dan AirMagnet Planner akan menawarkan kemampuan desain 6 GHz dalam waktu dekat. Untuk penerapan Greenfield dengan AP tri-band yang mencakup radio 6 GHz, denominator umum terendah untuk desain cakupan sekarang adalah 6 GHz.

Bagian dari blog ini telah dikutip dari eBook gratis:

Wi-Fi 6 & 6E untuk Dummies

Wi-Fi 6 dan Wi-Fi 6E untuk buku boneka yang diterbitkan oleh Extreme Networks